[發(fā)明專利]一種納米粒子改性聚丙烯復(fù)合片材的制備方法

有效

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• 申請日: 2016-05-30
• 公開（公告）號: CN106003973B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李明華
• 申請（專利權(quán)）人: 金寶麗科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: B32B37/06
• 分類號: B32B37/06;B32B37/10;B32B27/30;B32B27/32;B32B27/18;B32B27/08;C08L23/12;C08L33/08;C08K13/04;C08K7/24;C08K5/523;C08K5/42;C08K5/105
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司32243
• 代理人: 顧伯興

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合材料制造方法，特別是涉及一種納米粒子改性聚丙烯復(fù)合片材的制備方法,可以得到性能優(yōu)異的聚丙烯片材。

背景技術(shù)

聚丙烯具有機(jī)械性能好、無毒、相對密度低、耐化學(xué)藥品、容易加工成型等優(yōu)點(diǎn)，還具有透明性、光澤度，能廣泛地應(yīng)用于醫(yī)用注射器、食品容器、微波爐炊具等場合。聚丙烯抗沖擊強(qiáng)度差，低溫脆性尤為突出，現(xiàn)有采用三元乙丙橡膠（EPDM）和乙烯-辛烯共聚物（POE）改性，提高聚丙烯的抗缺口沖擊強(qiáng)度，但改性材料的拉伸強(qiáng)度損失較大。由于聚丙烯熔融時粘度急劇下降，熔體強(qiáng)度很低，導(dǎo)致發(fā)泡成型非常困難，可以采用交聯(lián)工藝來提高體系的熔融粘度，制備發(fā)泡聚丙烯，但由于聚丙烯易降解，在交聯(lián)過程中降解和交聯(lián)會同時發(fā)生，這對發(fā)泡材料的最終耐熱性和力學(xué)性能等都會產(chǎn)生影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種納米粒子改性聚丙烯復(fù)合片材的制備方法，可以得到耐熱性良好、力學(xué)性優(yōu)異的聚丙烯片材，并且成本不高。

本發(fā)明的目的所采用技術(shù)方案是，一種納米粒子改性聚丙烯復(fù)合片材的制備方法，步驟如下：改性組合物加入第一擠出機(jī)中，于90℃-100℃擠出得到改性薄膜；聚丙烯組合物加入第二擠出機(jī)中，于220℃-240℃擠出得到聚丙烯發(fā)泡片材；復(fù)合改性薄膜與聚丙烯發(fā)泡片材，得到納米粒子改性聚丙烯復(fù)合片材；改性組合物由氰基丙烯酸乙酯、苯甲酸苯酯、十二烷基磺酸鈉、納米多孔氧化鎳以及磷酸三丁酯組成；所述聚丙烯組合物由均聚聚丙烯、烷基葡萄糖酰胺、表面偶聯(lián)三乙胺的納米二氧化硅、發(fā)泡劑組成。

本發(fā)明中，氰基丙烯酸乙酯、苯甲酸苯酯、十二烷基磺酸鈉、納米多孔氧化鎳以及磷酸三丁酯的質(zhì)量比為1∶（0.8～0.9）∶（0.01～0.02）∶（0.08～0.12）∶（0.3～0.35）。

本發(fā)明中，均聚聚丙烯、烷基葡萄糖酰胺、表面偶聯(lián)三乙胺的納米二氧化硅、發(fā)泡劑的質(zhì)量比為1∶（0.3～0.4）∶（0.11～0.12）∶（0.28～0.32）。

本發(fā)明中，納米多孔氧化鎳是將氧化鎳和硝酸釔混合后，機(jī)械壓片法制備生坯，生坯經(jīng)燒結(jié)、急冷、粉碎后得到。硝酸釔能夠增加氧化鎳陶瓷的致密性，一般用量為氧化鎳的2%，可以提高納米多孔氧化鎳的表面活性，粉碎后過篩可以挑選復(fù)合粒徑要求的納米多孔氧化鎳，一般100～200納米較好，可以分散均勻，提高塑料性能。

本發(fā)明中，發(fā)泡劑為AC發(fā)泡劑。

本發(fā)明中，擠出機(jī)為雙螺桿擠出機(jī)，可以最大程度的使用現(xiàn)有普通設(shè)備，而制備出綜合性能良好的產(chǎn)品。

對于組合物體系，特別是有機(jī)無機(jī)組合物體系，尤其是用于發(fā)生聚合反應(yīng)的有機(jī)無機(jī)組合物體系，各組分的質(zhì)量分配很重要，其關(guān)系到各組分的相容性以及直接的反應(yīng)性。本發(fā)明公開的組分之間配比合理，得到的產(chǎn)品能夠發(fā)揮良好的綜合性能。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：

（1）本發(fā)明在聚丙烯中加入表面偶聯(lián)三乙胺的納米二氧化硅，通過其表面的有機(jī)胺化合物可以與其他有機(jī)組分發(fā)生反應(yīng)，從而減少有機(jī)無機(jī)界面缺陷；通過在改性組分加入多孔納米氧化鎳，進(jìn)一步通過納米粒子改善塑料的力學(xué)性能以及耐熱性；

（2）本發(fā)明通過常規(guī)制備方法，利用相容性好、性能互補(bǔ)的各化合物的相互配合，增加聚合物的交聯(lián)密度，提高最終性能；尤其是利用改性組分增加了聚丙烯本體的表面活性，為聚丙烯的豐富應(yīng)用打下良好基礎(chǔ)。

（3）本發(fā)明是采用簡單擠出機(jī)熔煉組合物，擠出得到本體以及改性體材料，再利用多層復(fù)合制造方法，制備出復(fù)合塑料片材，操作簡便，所生產(chǎn)的復(fù)合片材，具有耐熱、力學(xué)好等特點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。

將氧化鎳和硝酸釔(2%)混合后，機(jī)械壓片法制備生坯，生坯經(jīng)850～950℃燒結(jié)、急冷、粉碎后得到100～200納米的納米多孔氧化鎳。

實(shí)施例一

一種納米粒子改性聚丙烯復(fù)合片材的制備方法，步驟如下：1Kg氰基丙烯酸乙酯、800g苯甲酸苯酯、10g十二烷基磺酸鈉、80g納米多孔氧化鎳以及300g磷酸三丁酯加入第一擠出機(jī)中，于90℃擠出得到改性薄膜；5Kg均聚聚丙烯、1.5Kg烷基葡萄糖酰胺、550g表面偶聯(lián)三乙胺的納米二氧化硅、1.5KgAC發(fā)泡劑加入第二擠出機(jī)中，于220℃擠出得到聚丙烯發(fā)泡片材；熱壓復(fù)合改性薄膜與聚丙烯發(fā)泡片材，得到納米粒子改性聚丙烯復(fù)合片材；熱變形溫度為158℃，拉伸強(qiáng)度38.8Mpa，彎曲強(qiáng)度52.6MPa。

實(shí)施例二